spannungsabfall 0-10v sensorleitung

[sarna]

Habe gerade folgendes Problem:

In einer UV im Außenbereich ist eine Merten Wetterstation mit 4 Analogeingängen montiert. Von der UV geht eine ca. 2m lange 10x1,5 Leitung im Lehrrohr in einen Verteiler auf dem Dach. Von dem Dachverteiler gehen 2 ca. 10m lange 3x1,5 Erdkabel im Kies (Flachdach) zu den beiden Lichtsensoren (Berker 0-10V). Die Sensoren bekommen von der Wetterstation GND, +24V, und liefern auf einer Litze (E) die 0-10V zurück.

An den Sensoren direkt bekomme ich beispielsweise mit dem Multimeter ca. 4V zwischen GND und E. Im Dachverteiler kommen von den 4V gerade mal 0,8V an. Kabel sind i.O.
Sagt mir, dass die 24V Spannungsversorgung die Meldeleitung stört. Allerdings fließen da ja keine großen Ströme (5mA pro Sensor). Muss ich jetzt für die Sensoren eine verdrillte Leitung nehmen? Für die Potentialfreien Melder hab ich immer gerne alte cat5 Kabel benutzt. Zwei seperate Leitungen bekomme ich natürlich nicht in den Sensor rein, demnach müsste ich auf zwei Aderpaaren die 24V und GND führen und auf einem Adernpaar das Signal.

[Chris M.]

Naja, 0-10 V sind eigentlich nicht für längere Übertragungen gedacht - da nimmt man ein Stromsignal wie 4-20 mA.

Aber, wenn ich das richtig zusammenzähle, hast Du einen Leitungsweg von 12 Metern, die das 0-10 V Signal überbrücken muss. Das ist eigentlich noch nicht so lang. Sind die Klemmstellen alle ordentlich? Keine Feuchtigkeit irgendwo? Passt das Massekonzept?

[sarna]

Klemmstellen sind mit Reihenklemmen im UV, im Verteiler auf dem Dach mit Wagos.
Ich hab zum Testen direkt am Dachverteiler gemessen, da war schon der Spannungsabfall deutlich. also 10m vom Sensor entfernt.
Masse kommt von der Wetterstation, genau wie die +24V.

Ich hatte wegen der kleinen Entfernung auch nicht an ein Problem gedacht, sonst hätte ich 4-20mA Sensoren eingeplant.

Ich kann mir halt nicht vorstellen, dass 10mA bei 24V schon so ein Feld aufbaut und die Meldelitze stört.

[dreamy1]

Wenn ich richtig nachgeschaut habe, hat die Wetterstation bei der Spannungsmessung eine Eingangsimpedanz von ~18 kOhm...das wären bei einer 4V-"Spannungsquelle" der Lichtsensoren gerade mal 200µA Stromfluss.

Damit dürfte sogar Dein Multimeter, die Umgebungsbedingungen, der Abstand zur Spannungsquelle, Einstreuungen und geringste Kontaktprobleme bereits das Messergebnis signifikant verfälschen.

Poste doch mal ein Datenblatt zu den Lichtsensoren - vielleicht darf man die ja etwas "belasten"...dann kann ein Parallelwiderstand an dem Eingang der Wetterstation vielleicht schon Wunder bewirken, da der Stromfluss in der Leitung steigt und damit unempfindicher gegen "Störungen" wird...

[dreamy1]

Nachtrag: wenns die Berker 7590053 sind, dann vertragen die 1 kOhm Bürde am Ausgang.

Also: einen 1kOhm-Widerstand aus der Bastelkiste direkt an der Wetterstation parallel zum Messeingang 0-10V.

Die von Dir genannten 5mA sind dann übrigens die Eigenstromaufnahme der Lichtsensoren am 24V-Zweig, nicht der Strom im Messzweig :-)

[mike]

Ich bezweifle deine Aussage

Kabel sind i.O.

Kontrolliere die Kabel am besten noch einmal. Ein solcher Spannungsfall auf der kurzen Strecke ist unmöglich.

Mike

[sarna]

Sind Berker 7590053.
Mit den 5mA meinte ich auch den Strom im Versorgungskreis. Wäre ja auch die einzige Lastleitung, die irgendwie einstreuen könnte.
Das mit dem Widerstand ist ne gute Idee, da bin ich nicht draufgekommen. Sind ja durchgehend 1,5mm² Leitungen daher ist ein höherer Strom kein Problem.
Morgen bin ich am UV und tüttel einen Widerstand dran. Wenns das war mach ich Luftsprünge.

[sarna]

Tja, Banane ;(

1kOhm Widerstand parallel zu Messeingang-Masse-Kreis. Leider keine Änderung.
Also messe ich nochmal alle Leitungen durch. Hatte aber bei der Durchgangsprüfung der einzelnen Litzen ein schönes Piepen.
Hat denn noch jemand 0-10V Sensoren im Einsatz und kann mal was zur Verkabelung sagen?

[StefanW]

Mit den 5mA meinte ich auch den Strom im Versorgungskreis. Wäre ja auch die einzige Lastleitung, die irgendwie einstreuen könnte.

Nein, tut sie mit Sicherheit nicht, weil es Gleichstrom ist.

In Ausführlich: "Einstreuung" - also Induktion von Spannungen kann nur passieren, wenn Magnetfeldlinien einen elektrischen Leiter "schneiden". Das ist IMMER so. Entweder weil sich der Leiter durch die Feldlinien eines Magnetfeldes bewegt oder weil sich die Feldlinien durch einen Leiter "bewegen".

Letzteres passiert beim Generator (da wird entweder eine Leiterschleife oder ein Magnet bewegt [durch Drehung]) oder beim Trafo (durch ständiges Ab- und Aufbauen des Magnetfeldes durch den Wechselstrom in der Primärwicklung.)

In Deinem Fall hast Du bei gleicher Last auch einen gleichen Strom = Gleichstrom zur Versorgung der Sensorbaugruppen fließen. Dieser Gleichstrom verursacht zwar ein Magnetfeld um den Leiter herum, jedoch auch um den Rückleiter mit umgekehrter Richtung, so dass sich erstens die beiden Magnetfelder beinahe aufheben und zweitens - wie oben gezeigt - kann Induktion in weitere Leiter (hier in Deine Sensormesswertleitungen 0-10V) AUSSCHLIEßLICH beim Auf- und Abbauen eines Magnetfeldes geschehen. Dies passiert bei Gleichstrom nicht (außer KURZ beim Ein- und Ausschalten der Spannungsversorgung - weil das Magnetfeld auf- und dann abgebaut wird). Ein permanentes gleichförmiges Magnetfeld - und sei es das stärkste das es gibt - induziert auch keine Spannungen (= hier Störungen) in einem Leiter.

Ich würde also an anderer Stelle suchen. Durchgangsprüfungen mit Piepen sind nicht so aussagekräftig, weil diese Dinger von 0 bis einige hundert Ohm piepsen. Wenn dann bitte die Leiterschleifen einmal bis zum Dach und zurück mit einem Widerstandsmesser messen. Immer Kontrollmessungen machen.

Aber 12 m sind jetzt eigentlich nicht so lang.

Viel Glück

Stefan

[sarna]

Alles klar. Wechselstrom liegt nicht daneben, daher muss es was anderes sein. Kabel werden mit Widerstandsmesser geprüft.
Ach so, wenn von der fast frischen Kabeltrommel im Kabel ne Litze gebrochen ist, brech ich auch.

[sarna]

Kabel geprüft und i.O.

habe aber die Leitung mal spasshalber gegen eine geschirmte Leitung (Buskabel) ausgetauscht und siehe da: Spannung korrekt am Analogeingang.